磨料磨具网

在超精密加工领域，为得到高质量的磨削表面，磨具所用磨料粒度逐步降低，如在集成电路所用基础材料硅单晶的磨削上，金刚石磨料的粒度甚至已到亚微米级。为保证磨料和结合剂的结合强度，同时避免金刚石在高温下氧化，研究人员一直致力于通过配方优化、添加活性添加剂以及制备纳米级粒度的结合剂来改善陶瓷结合剂的低熔高强性能等。

然而，由于超细粉体具有较高的表面能，且处于能量不稳定状态，极易形成团聚体，给后续应用带来了麻烦。

目前，主要通过粉体表面改性、机械分散及添加分散剂等方式来对团聚体进行解团聚处理。

表面改性

研究表明，对陶瓷结合剂进行表面处理，可有效抑制细粒度结合剂在破碎和保存过程中的水解与团聚，显著提高结合剂和磨料混料时的分散性。选择KH560为细粒度陶瓷结合剂的表面改性剂，并分析KH560的改性机理。可知KH560疏水基团一方面以静电排斥避免粉料团聚，另一方面阻止环境中水分与粉料表面接触，起到良好的解团聚效果。

机械分散

采用小球径（球径为5mm）的氧化锆球对陶瓷结合剂进行球磨。在同样的球料比下，磨球粒径越小，则数量越多，而与物料的接触面积和撞击频次也随之增加，更有利于得到细粒度的粉体。而随着球磨时间的延长，粉体粒度逐渐减小，当到达一定细度时，球磨效果已经减弱，继续球磨反而破坏了粉体之间的分散状态，致使已解团聚的粉体再次团聚。因此，应选择合适的球磨时间。

分散剂

六偏磷酸钠是一种多聚无机盐，在水中水解后可产生大量阴离子，这些阴离子可吸附于粉体颗粒表面，增强颗粒间的静电排斥力，阻碍已分散的粒子再次团聚。为研究分散剂六偏磷酸钠添加量对粉体解团聚的影响，采用小球球磨，分别添加不同的质量分数进行球磨，随着分散剂添加量的增加球磨后的粉体粒度先减小后增大。当分散剂加入量进一步增大时，悬浮液中的电解质会随之增加，导致其颗粒双电层的厚度减小，静电排斥作用减弱，分散稳定性变差，颗粒团聚现象加剧。因此，当六偏磷酸钠添加的质量分数超过2.5%后，结合剂粉体粒度又有增大趋势。

测试解团聚前后结合剂的抗折强度，结果如下表1所示，可知：在相同的烧结温度下，经解团聚的结合剂粉体烧结后的抗折强度为26.2 MPa，明显高于原始团聚体烧结后的强度(18.1 MPa)，约提高45%。原因在于粒度更小的陶瓷结合剂，具有更高的比表面积、更大的表面能，在同样的烧结温度下，烧结活性更高，更易于烧结，表现出更好的机械强度。

超硬砂轮用的陶瓷结合剂，往往组分少则五六种，多则十余种，按照玻璃网络学说，各组分又分为网络形成体、网络修饰体，网络中间体，功能不同，影响各异。超硬制品行业专业研究陶瓷结合剂的多在高校，因为玻璃的复杂性，至今连玻璃形成学说也没定论，加之其性能的重要性，所以研究价值还是非常大的。大家可以看到，高校里对玻璃不同体系、不同成分的研究成果林林总总，但是另一个不争的事实：超硬制品生产企业普遍缺乏相关的研究，多年来死守一两种陶瓷结合剂，导致砂轮制品难有质的突破。